TPP makalah

25
Pengolahan dengan suhu rendah bertujuan untuk memperlambat atau menghentikan metabolisme. Hal ini dilakukan berdasarkan fakta bahwa respirasi pada buah dan sayuran tetap berlangsung setelah panen, sampai buah dan sayuran itu membusuk; dan pertumbuhan bakteri di bawah suhu 100C akan semakin lambat dengan semakin rendahnya suhu. Proses metabolisme sendiri terganggu apabila terjadi perubahan suhu. Sehingga penyimpanan suhu rendah dapat memperpanjang masa hidup jaringan- jaringan dalam bahan pangan karena penurunan aktivitas respirasi dan aktivitas mikroorganisme. Lambatnya pertumbuhan mikroba pada suhu yang lebih rendah ini menjadi dasar dari proses pendinginan dan pembekuan dalam pengawetan pangan. Proses pendinginan dan pembekuan tidak mampu membunuh semua mikroba, sehingga pada saat dicairkan kembali (thawing), sel mikroba yang tahan terhadap suhu rendah akan mulai aktif kembali dan dapat menimbulkan masalah kebusukan pada bahan pangan yang bersangkutan. Metode ini sering digunakan sebagai alternative pengawetan karena bahan pangan tidak akan kehilangan nutrisi yang terkandung di dalamnya, selain itu rasa dan tekstur dari bahan pangan yang diawetkan dengan cara ini. Selain itu sifat fisik dan sifat kimia dari bahan pangan tidak akan berubah seperti pengawetan yang dilakukan melalui proses kimia atau fermentasi. Penggunaan suhu rendah dalam pengawetan makanan tidak dapat menyebabkan kematian mikroba sehingga bila bahan pangan dikeluarkan dari tempat penyimpanan dan dibiarkan mencair kembali (thawing) pertumbuhan mikroba pembusuk dapat berjalan dengan cepat. Cara-Cara Pengawetan Suhu Rendah Pengawetan bahan pangan pada suhu rendah dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pendinginan (cooling) dan pembekuan (freezing). Pendinginan adalah penyimpanan bahan pangan di atas suhu pembekuan yaitu -2 sampai 10oC. Meskipun air murni membeku pada suhu 0oC, tetapi beberapa bahan pangan ada yang tidak membeku sampai suhu dibawah -2oC atau dibawah, hal ini terutama disebabkan oleh pengaruh kandungan zat-zat di dalam bahan pangan tersebut. Pendinginan biasanya akan mengawetkan beberapa hari atau minggu tergantung dari ,acam bahan pangannya.

description

tpp

Transcript of TPP makalah

Pengolahan dengan suhu rendah bertujuan untuk memperlambat atau menghentikan metabolisme. Hal ini dilakukan berdasarkan fakta bahwa respirasi pada buah dan sayuran tetap berlangsung setelah panen, sampai buah dan sayuran itu membusuk; dan pertumbuhan bakteri di bawah suhu 100C akan semakin lambat dengan semakin rendahnya suhu. Proses metabolisme sendiri terganggu apabila terjadi perubahan suhu. Sehingga penyimpanan suhu rendah dapat memperpanjang masa hidup jaringan-jaringan dalam bahan pangan karena penurunan aktivitas respirasi dan aktivitas mikroorganisme. Lambatnya pertumbuhan mikroba pada suhu yang lebih rendah ini menjadi dasar dari proses pendinginan dan pembekuan dalam pengawetan pangan. Proses pendinginan dan pembekuan tidak mampu membunuh semua mikroba, sehingga pada saat dicairkan kembali (thawing), sel mikroba yang tahan terhadap suhu rendah akan mulai aktif kembali dan dapat menimbulkan masalah kebusukan pada bahan pangan yang bersangkutan.

Metode ini sering digunakan sebagai alternative pengawetan karena bahan pangan tidak akan kehilangan nutrisi yang terkandung di dalamnya, selain itu rasa dan tekstur dari bahan pangan yang diawetkan dengan cara ini. Selain itu sifat fisik dan sifat kimia dari bahan pangan tidak akan berubah seperti pengawetan yang dilakukan melalui proses kimia atau fermentasi.

Penggunaan suhu rendah dalam pengawetan makanan tidak dapat menyebabkan kematian mikroba sehingga bila bahan pangan dikeluarkan dari tempat penyimpanan dan dibiarkan mencair kembali (thawing) pertumbuhan mikroba pembusuk dapat berjalan dengan cepat.

Cara-Cara Pengawetan Suhu Rendah

Pengawetan bahan pangan pada suhu rendah dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pendinginan (cooling) dan pembekuan (freezing). Pendinginan adalah penyimpanan bahan pangan di atas suhu pembekuan yaitu -2 sampai 10oC. Meskipun air murni membeku pada suhu 0oC, tetapi beberapa bahan pangan ada yang tidak membeku sampai suhu dibawah -2oC atau dibawah, hal ini terutama disebabkan oleh pengaruh kandungan zat-zat di dalam bahan pangan tersebut. Pendinginan biasanya akan mengawetkan beberapa hari atau minggu tergantung dari ,acam bahan pangannya.

Pembekuan adalah penyimpanan bahan pangan dalam keadaan beku. Pembekuan dapat mengawetkan bahan pangan untuk beberapa bulan atau kadang-kadang beberapa tahun. Pembekuan yang baik biasanya dilakukan pada suhu -12oC sampai -24oC, dan pembekuan cepat dilakukan pada suhu -24oC sampai -40oC. Pembekuan cepat ini dapat terjadi dalam waktu kurang dari 30 menit. Sedangkan pembekuan lambat biasanya berlangsung selama 30-27 jam.

Pembekuan cepat mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan cara lambat karena Kristal es yang terbentuk sehingga kerusakan mekanis yang terjadi lebih sedikit, penceghan pertembuhan mikroba juga berlangsung cepat dan kegiatan enzim juga cepat berhenti. Bahan makanan yang dibekukan secara cepat mempunyai mutu lebih baik dari pada bahan pangan yang dibekukan secara lambat.

Metode Pembekuan

Teknik-teknik pembekuan termasuk:

a. Pembekuan dalam udara dingin

Ada dua system yang dapat dipakai dalam pembekuan dengan metode ini yaitu udara diam dan dengan hembusan udara. Pembekuan dengan udara diam dilakukan dengan menempatkan bahan pangan yang dikemas atau yang lepas di dalam ruangan pembekuan yang sesuai. Sementara itu, pembekuan dengan hembuasn udara dilakukan dengan menghembuskan udara dingin denga kecepatan sangat tinggi dengan bantuan kipas yang dipasang di dalam ruangan pembekuan.

B. Pembekuan dengan kontak tidak langsung dengan zat pembeku

Suatu logam dicelupkan dalam larutan garam yang didinginkan , kewmudian bahan pangan dikontakkan dengan logam yang didinginkan dengan zat pendingin (larutan garam). Bahan panga juga dapat dikemas dalam kotak karton dan ditempatkan pada sebuah plet logam yang diginginkan. Plat logam berupa ban berjalan atau staesioner. Dan larutan pendingin dapat diam atau bergerak secara turbulen.

C. . Pembekuan dengan perendaman langsung

Pencelupan langsung bahan pangan dalam suatu zat pendingin cair merupakan metode yang paling cepat. Produk-produk makanan dapat dibekukan dengan cepat, karena adanya singgungan langsung antara bahan pangan dengan zat pendingin yang sangant baik. Bahan pangan dapat dibekukan dalam system cairan, dalam system semprotan dan dalam system kabut.

Pemilihan metode pembekuan dapat berdasarkan pada:

Mutu produk dan tingkat pembekuan yang diinginkan

Tipe dan bentuk produk, pengmasan dan lain-lain.

Fleksibelitas yang dibutuhkan dalam operasi pembekuan.

Biaya pembekuan untuk teknik alternative.

Kerusakan Kerusakan Akibat Penyimpanan Suhu Rendah

Untuk menjaga mutunya, produk produk hortikultura (buah buahan dan sayuran) memerlukan suhu penyimpanan tertentu, seperti terlihat pada Tabel 3-1.

Tabel 3-1 Penyimpanan beberapa buah buahan dan sayur sayuran pada suhu rendah +)

Beberapa Perlakuan Pendahuluan Sebelum Pendinginan dan Pembekuan

a. Pendinginan

Buah-buahan yang akan disimpan pada suhu rendah haruslah yang bermutu baik dan tidak mema. Sebelum didinginkan buah harus dicuci dan ditiriskan, jangan disimpan dalam keadaan basah, karena akan merangsang pertumbuhan kapang dan pembusukan dapat cepat terjadi. Untuk mengurangi suatu kelayuan dan pengeringan, buah dibungkus dalam kantong plastic yang berpori-pori agar tetap terjadi sirkulasi udara.

Suhu pendinginan yang digunakan tergantung pada jenis buah, biasanya suhu pendinginan cocok untuk buah-buahan seperti strawberry, apel, mangga, dan juwet. Sedang pisang, advokat, nanas, dan semangka lebih baik tidak disimpan di dalam lemari es, karena pada suhu di bawah 13,3 oC akan terjadi chilling inyury.

Pengecualian pada sayuran, karena beberapa sayuran paling baik dimakan segera sesudah dipanen. Tanaman terus bernafas terjadi perubahan selama penyimpanan yaitu, gula yang ada digunakan untuk respirasi. Dimana cara memepertahankan mutu sayuran itu sendiri tergantung dari sifat aslinya.

Umumnya sayuran seperti umbi, bawang, kentang, dan biji-bijian dapat disimpan pada suhu ruang dalam jangka waktu yang relative lama tanpa terjadi penurunan mutu yang serius. Terung, wortel, buncis, ketimun dapat disimpan pada runag sejuk seperti di ruang bawah tanah (basement). Sayuran yang lain sebaiknya disimpan di dalam lemari pendingin.

Suhu yang tinggi dengan kelembaban yang relatif tinggi penyimpanan menyebabkan pertunasan dan pembusukan. Sebaiknya, penyimpanan pada suhu rendah (4,4 oC) atau lebih rendah menyebabkan terjadinya akumulasi gula sebab aktivitas metabolism berlangsung agak lambat.

b. Pembekuan

Tujuan perlakuan pendahuluan adalah untuk mempertahankan mutu buah dan sayuran selama pembekuan dan penyimpanan beku, dengan cara mengurangi kerusakan selama pembekuan dan penyimpanan beku. Pembekuan tidak dapat memeperbaiki mutu pangan.

Seleksi Bahan

Buah dan sayuran haruslah dipilih pada dasar kematangan yang paling cocok untuk dibekukan. Buah harus dalam keadaan cukup keras dan matang , sedangkan sayuran harus dalam keadaan segar lapang (gardep fresh), lembut dan dalam keadaan matang yang seragam untuk kebutuhan memasak.

Persiapan Bahan

Beberapa tahap dilakukan dalam menyiapkan bahan pangan sebelum dibekukan, termasuk pencucian untuk mereduksi jumlah mikroba melepaskan tangkai buah, mengupas kulit dan bagian yang tidak dimakan serta memotong buah dalam bentuk yang diinginkan.

Blansir

Blansir adalah proses pemanasan dengan suhu tinggi (80 100 oC), dengan menggunakan uap atau air panas. Umumnya blansir dilakukan terhadap buah dan sayuran. Tujuan proses blansir adalah sebagai berikut:

a. Menginaktifkan enzim-enzim yang terdapat dalam buah dan sayuran yang dapat menyebabkan perubahan flavor dan rasa serta warna dalam penyimpanan.

b. Mengerutkan dan melemaskan bahan pangan, sehingga memudahkan pengolahan selanjutnya.

c. Menurunkan kontaminasi mikroba awal.

d. Menghilangkan kotoran-kotoran pada permukaan bahan dan mengusir udara atau mengurangi kadar oksigen dari jaringan bahan pangan.

Aplikasi Pengolahan dengan Pendinginan dan Pembekuan

Industri Pangan Beku Berbasis Udang

Bahan baku berupa udang, oleh industri diolah menjadi berbagai produk olahan udang beku (frozen shrimp), yaitu : headless shell-on, whole head-on, peeled and deveined, peeled undeveined, breaded, battered, cooked, dan specailities. Bentuk primer pada perdagangan udang beku adalah headless shell-on, atau populer dengan headless (HL).

Berdasarkan alat pembeku dan cara pengemasan / penyimpanannya, udang beku bentuk headless dibedakan menjadi dua, yaitu : bentuk blok (block frozen of headless shrimp) dan bentuk individual (individual frozen of headless shrimp). Dari kedua bentuk olahan ini, block frozen of headless shrimp paling mendominasi dalam perdagangannya, termasuk dalam investasi industrinya di Indonesia.

Tahap dan prosedur dalam memproduksi udang beku (block frozen of headless shrimp) yang baik, disajikan dalam Tabel 3.

Tabel 3-2 Tahapan Proses pada Industri Udang Beku

http://herusantoso17.blogspot.com/2012/06/pengolahan-suhu-rendah.html

Pengawetan makanan dengan suhu rendah

Pengawetan makanan dengan suhu rendah bertujuan untuk memperlambat laju reaksi kimia, reaksi enzimatis dan pertumbuhan mikroorganisme tanpa menyebabkan kerusakan produk.

1. PENGAWETAN MAKANAN PADA SUHU RENDAH DI BEDAKAN ATAS 2 CARA, YAITU :

1) PENDINGINAN (COOLING) Adalah penyimpanan makanan pada suhu di atas titik beku (diatas 0oC)

2) PEMBEKUAN (FREEZING) Adalah penyimpanan makanan pada suhu di bawah titik beku (dibawah 0oC)

PERBEDAAN LAMANYA PENYIMPANAN ANTARA PENDINGINAN DAN

PEMBEKUAN, YAITU:

PENDINGINAN biasanya dapat memperpanjang masa simpan bahan pangan

selama beberapa hari atau beberapa minggu, sedangkan

PEMBEKUAN dapat bertahan lebih lama sampai beberapa bulan.

ALAT YANG DIGUNAKAN DALAM PENGAWETAN MELALUI SUHU RENDAH :

Kulkas atau lemari es adalah sebuah alat rumah tangga listrik yang menggunakan refrigeration (proses pendingin) untuk menolong pengawetan makanan. kulkas bekerja menggunakan pompa panas pengubah fase beroperasi dalam sebuah putaran refrigeration. Kulkas industri adalah kulkas yang digunakan untuk kebutuhan industri, seperti di restoran atau supermarket

PERBEDAAN LAMANYA PENYIMPANAN ANTARA PENDINGINAN DAN PEMBEKUAN, YAITU:

1) PENDINGINAN biasanya dapat memperpanjang masa simpan bahan pangan selama beberapa hari atau beberapa minggu, sedangkan

2) PEMBEKUAN dapat bertahan lebih lama sampai beberapa bulan.

Lemari es terdiri dari lemari pendingin atau lemari pembeku atau keduanya. Sistem dua lemari ini diperkenalkan pertama kali oleh General Electric pada 1939. Beberapa kulkas sekarang dibagi menjadi empat ruang untuk penyimpanan jenis makanan yang berbeda:

-18C (0F) (pembeku)

0C (32F) (daging)

4C (40F) (pendingin)

10C (50F) (sayuran), untuk berbagai jenis makanan

Kapasitas sebuah kulkas diukur dalam liter. Biasanya isi pembeku adalah 100 liter dan pendingin 140 liter (namun dapat sangat bervariasi).

Faktor lain yang juga mempengaruhi pengawetan dengan suhu dingin adalah:

1. Suhu yang rendah relatif konstan selama penyimpanan.

2. Pra-pendinginan yang dapat dilakukan dengan:

pendinginan dengan udara

pendinginan dengan air

pendinginan dengan hampa udara

pendinginan dengan kotak es.

Laju pembekuan di bagi menjadi 3 golongan, yaitu :

(1). Pembekuan lambat, jika waktu pembekuan adalah 30 menit atau lebih untuk cm bahan yang dibekukan,

(2). Pembekuan sedang , jika waktu pembekuan adalah 20-30 menit atau lebih untuk 1 cm bahan yang dibekukan dan,

(3). Pembekuan cepat, jika waktu pembekuan adalah kurang dari 20 menit untuk 1 cm bahan yang dibekukan.

Prinsip dan Teknik Pengawetan Makanan ( Pangan )

Agar dapat berjalan, setiap reaksi kimiawi dan enzimatis membutuhkan kondisi lingkungan yang optimum (misalnya suhu, pH, konsentrasi garam, ketersediaan air, kofaktor dan faktor lainnya). Sebagai contoh, mikroorganisme memerlukan semua kondisi yang optimum untuk berlangsungnya reaksi kimiawi dan enzimatis, dan juga membutuhkan karbon, sumber nitrogen, beragam mineral, dan ada atau tidak ada oksigen (aerobik/anaero-bik), beberapa vitamin dan sebagainya.

Kehilangan mutu dan kerusakan pangan disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut:

1. pertumbuhan mikroba yang menggunakan pangan sebagai substrat untuk memproduksi toksin didalam pangan;

2. katabolisme dan pelayuan (senescence) yaitu proses pemecahan dan pematangan yang dikatalisis enzim indigenus;

3. reaksi kimia antar komponen pangan dan/atau bahan-bahan lainnya dalam lingkungan penyimpanan;

4. kerusakan fisik oleh faktor lingkungan (kondisi proses maupun penyimpanan)

5. Kontaminasi serangga, parasit dan tikus.

Untuk mengontrol kerusakan kita harus membuat kondisi yang dapat menghambat terjadinya reaksi yang tidak dikehendaki. Secara umum, penyebab utama kerusakan produk susu, daging dan unggas adalah mikroorganisme sementara penyebab utama kerusakan buah dan sayur pada tahap awal adalah proses pelayuan (senescence) dan pengeringan (desiccation) yang kemudian diikuti oleh aktivitas mikroorganisme. Prinsip pengawetan pangan ada tiga, yaitu:

1. Mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial;

2. Mencegah atau memperlambat laju proses dekomposisi (autolisis) bahan pangan; dan

3. Mencegah kerusakan yang disebabkan oleh faktor lingkungan termasuk serangan hama. Mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial dapat dilakukan dengan cara:

o mencegah masuknya mikroorganisme (bekerja dengan aseptis);

o mengeluarkan mikroorganisme, misalnya dengan proses filtrasi;

o menghambat pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme, misalnya dengan penggunaan suhu rendah, pengeringan, penggunaan kondisi anaerobik atau penggunaan pengawet kimia;

o membunuh mikroorganisme, misalnya dengan sterilisasi atau radiasi.

https://buyungchem.wordpress.com/teknik-pengolahan-dan-pengawetan-makanan/

Faktor-faktor yang mempengaruhi pendinginan yaitu :

Suhu

Kualitas bahan mentah

Sebaiknya bahan yang akan disimpan mempunyai kualitas yang baik

Perlakuan pendahuluan yang tepat

Misalnya pembersihan/ pencucian atau blansing

Kelembaban

Umumnya RH dalam pendinginan sekitar 80 95 %. Sayur-sayuran disimpan dalam pendinginan dengan RH 90 95 %

Aliran udara yang optimum

Distribusi udara yang baik menghasilkan suhu yang merata di seluruh tempat pendinginan, sehingga dapat mencegah pengumpulan uap air setempat (lokal).

Apakah keuntungan dan kerugian penyimpanan dingin ?

Keuntungan penyimpanan dingin :

Dapat menahan kecepatan reaksi kimia dan enzimatis, juga pertumbuhan dan metabolisme mikroba yang diinginkan. Misalnya pada pematangan keju.

Mengurangi perubahan flavor jeruk selama proses ekstraksi dan penyaringan

Mempermudah pengupasan dan pembuangan biji buah yang akan dikalengkan.

Mempermudah pemotongan daging dan pengirisan roti

Menaikkan kelarutan CO2 yang digunakan untuk soft drink

Air yang digunakan didinginkan lebih dahulu sebelum dikarbonatasi untuk menaikkan kelarutan CO2

Kerugian penyimpanan dingin :

Terjadinya penurunan kandungan vitamin, antara lain vitamin C

Berkurangnya kerenyahan dan kekerasan pada buah-buahan dan sayur-sayuran

Perubahan warna merah daging

Oksidasi lemak

Pelunakan jaringan ikan

Hilangnya flavor

Prinsip dasar penyimpanan pada suhu rendah :

Menghambat pertumbuhan mikroba

Menghambat reaksi-reaksi enzimatis, kimiawi dan biokimiawi

Apakah yang Dimaksud dengan Pendinginan dan Pembekuan ?

Penyimpanan pada suhu rendah dapat menghambat kerusakan makanan, antara lain kerusakan fisiologis, kerusakan enzimatis maupun kerusakan mikrobiologis. Pada pengawetan dengan suhu rendah dibedakan antara pendinginan dan pembekuan. Pendinginan dan pembekuan merupakan salah satu cara pengawetan yang tertua.

Pendinginan atau refrigerasi ialah penyimpanan dengan suhu rata-rata yang digunakan masih di atas titik beku bahan. Kisaran suhu yang digunakan biasanya antara - 1oC sampai + 4oC. Pada suhu tersebut, pertumbuhan bakteri dan proses biokimia akan terhambat. Pendinginan biasanya akan mengawetkan bahan pangan selama beberapa hari atau beberapa minggu, tergantung kepada jenis bahan pangannya. Pendinginan yang biasa dilakukan di rumah-rumah tangga adalah dalam lemari es yang mempunyai suhu 2oC sampai + 16oC.

Pembekuan atau freezing ialah penyimpanan di bawah titik beku bahan, jadi bahan disimpan dalam keadaan beku. Pembekuan yang baik dapat dilakukan pada suhu kira-kira 17 oC atau lebih rendah lagi. Pada suhu ini pertumbuhan bakteri sama sekali berhenti. Pembekuan yang baik biasanya dilakukan pada suhu antara - 12 oC sampai 24 oC. Dengan pembekuan, bahan akan tahan sampai bebarapa bulan, bahkan kadang-kadang beberapa tahun.

Perbedaan antara pendinginan dan pembekuan juga ada hubungannya dengan aktivitas mikroba.

a. Sebagian besar organisme perusak tumbuh cepat pada suhu di atas 10 oC

b. Beberapa jenis organisme pembentuk racun masih dapat hidup pada suhu kira-kira 3,3oC

c. Organisme psikrofilik tumbuh lambat pada suhu 4,4 oC sampai 9,4 oC

Organisme ini tidak menyebabkan keracunan atau menimbulkan penyakit pada suhu tersebut, tetapi pada suhu lebih rendah dari 4,0 oC akan menyebabkan kerusakan pada makanan.

Jumlah mikroba yang terdapat pada produk yang didinginkan atau yang dibekukan sangat tergantung kepada penanganan atau perlakuan-perlakuan yang diberikan sebelum produk itu didinginkan atau dibekukan, karena pada kenyataannya mikroba banyak berasal dari bahan mentah/ bahan baku. Setiap bahan pangan yang akan didinginkan atau dibekukan perlu mendapat perlakuan-perlakuan pendahuluan seperti pembersihan, blansing, atau sterilisasi, sehingga mikroba yang terdapat dalam bahan dapat sedikit berkurang atau terganggu keseimbangan metabolismenya.

Bagaimanakah Pengaruh Pendinginan terhadap Makanan ?

Pengaruh pendinginan terhadap makanan :

1. Penurunan suhu mengakibatkan penurunan proses kimia, mikrobiologi , dan biokimia yang berhubungan dengan kelayuan, kerusakan, pembusukan , dll.

2. Pada suhu kurang dari 0 oC , air akan membeku kemudian terpisah dari larutan dan membentuk es. Jika kristal es yang terbentuk besar dan tajam akan merusak tekstur dan sifat pangan , tetapi di lain pihak kristal es yang besar dan tajam juga bermanfaat untuk mereduksi atau mengurangi mikroba jumlah mikroba.

Pembentukan kristal es menjadi bagian penting dalam mekanisme pengawetan dengan pembekuan. Sebuah kristal es yang terbentuk misalnya, dapat menarik seluruh air bebas dalam sel bakteri dan khamir. Kristal-kristal ekstra seluler dapat menyebabkan pembekuan isi sel melalui perforasi. Tanpa kristal es ekstra seluler, sel masih bisa betahan (belum membeku) pada suhu 25 oC, tetapi jika terdapat kristal es tersebut sel membeku pada 5 oC.

Bagaimanakah Terjadinya Proses Pembekuan ?

Proses pembekuan yang terjadi pada makanan :

Perubahan bahan sampai membeku tidak terjadi sekaligus dari cairan ke padatan. Contohnya sebotol susu yang disimpan pada ruang pembeku (freezer), maka cairan yang paling dekat dengan dinding botol akan membeku lebih dahulu. Kristal yang terjadi mula-mula ialah air murni (H2O). Ketika air terus berkristal, susu menjadi lebih pekat terutama pada komponen protein, lemak, laktosa, dan mineral. Pekatan ini akan berkristal secara perlahan-lahan sebanding dengan proses pembekuan yang berlangsung pada makanan.

Pada pembekuan akan terjadi beberapa proses sebagai berikut :

Mula-mula terjadi pembentukan kristal es yang biasanya berlangsung cepat pada suhu dibawah 0 oC. Kemudian diikuti proses pembesaran dari kristal-kristal es yang berlangsung cepat pada suhu 2 oC sampai - 7 oC. Pada suhu yang lebih rendah lagi, maka pembesaran kristal-kristal es dihambat karena kecepatan pembentukan kristal es meningkat.

Secara normal pembesaran kristal-kristal es dimulai di ruang ekstra seluler, karena viskositas cairannya relatif lebih rendah. Bila pembekuan berlangsung secara lambat, maka volume ekstra seluler lebih besar sehingga terjadi pembentukan kristal-kristal es yang besar di tempat itu. Kristal es yang besar akan menyebabkan kerusakan pada dinding sel. Kadar air bahan makin rendah , maka akan terjadi denaturasi protein terutama pada bahan nabati. Proses ini bersifat irreversible.

Pembekuan secara cepat akan menghambat kecepatan difusi air ke ruang ekstra seluler, akibatnya air akan berkristal di ruang intra seluler, sehingga massa kristal es akan terbagi rata dalam seluruh jaringan. Kristal es yang terbentuk berukuran kecil-kecil. Keadaan ini mengakibatkan kehilangan air pada waktu thawing akan berkurang.

Pembekuan menyebabkan terjadinya :

perubahan tekstur

pecahnya emulsi lemak

perubahan fisik dan kimia dari bahan

udara dingin yang diiupkan atau gas lain dengan suhu rendah kontak langsung dengan makanan. Contohnya alat pembeku terowongan (tunnel freezer ).

2. Kontak tidak langsung

Makanan atau cairan yang telah dikemas kontak dengan permukaan logam (lempengan silindris) yang telah didinginkan dengan cara mensirkulasikan cairan pendingin. Contohnya alat pembeku lempeng ( plate freezer ) .

3. Perendaman langsung makanan ke dalam cairan pendingin atau menyemprotkan cairan

pendingin di atas makanan, misalnya nitrogen cair, freon, atau larutan garam.

Dalam sistem pendingin diperlukan suatu medium pemindahan panas yang disebut refrigeran . Yang dimaksud dengan refrigeran yaitu suatu bahan yang dapat menghilangkan atau memindahkan panas dari suatu ruang tertutup atau benda yang didinginkan.

Sifat-sifat refrigeran dalam sistem pendingin, a.l. :

Titik didih rendah

Titik kondensasi rendah

Tidak menimbulkan karat pada logam

Tidak mudah menimbulkan iritasi / luka

Harganya relatif murah

Mudah dideteksi dalam jumlah kecil

Refrigeran yang sering digunakan, a. l. :

Ammonia ( NH3 )

Metil khlorida ( CH3Cl )

Freon 12 atau dichlorofluorometana ( CCl2F2)

Karbon dioksida ( CO2 )

Sulfur dioksida ( SO2 )

Propane ( C3H8 )

Sirkulasi udara dalam lemari es perlu dijaga untuk mencegah pengeringan dari produk dan menghilangkan panas dari produk dan dari dinding lemari es. Sebagian besar makanan mengandung air dalam kadar yang tinggi, karena itu jangan dibiarkan bahan terbuka terhadap sirkulasi udara yang cepat. Kelembaban dalam ruang es perlu dikontrol karena perbedaan uap diantara lemari es dan makanan menyebabkan hilangnya air dari makanan yang tidak dibungkus, sehingga terjadi pengringan bahan.

Pengeringan terutama terjadi pada bahan yang dibekukan tanpa dibungkus lebih dahulu atau dibungkus dengan bahan yang tidak tembus uap air serta waktu membungkusnya masih banyak ruang-ruang yang tidak terisi.

Kerusakan-kerusakan yang terjadi pada pendinginan

Pemakaian suhu rendah untuk mengawetkan bahan pangan tanpa mngindahkan syarat-syarat yang diperlukan oleh masing- masing bahan, dapat mngakibatkan kerusakan-kerusakan sebagai berikut :

1. Chilling injury

Chilling injury terjadi karena :

kepekaan bahan terhadap suhu rendah

daya tahan dinding sel

burik-burik bopeng (pitting)

Jaringan bahan menjadi cekung dan transparan

Pertukaran bau / aroma

Di dalam ruang pendingin dimana disimpan lebih dari satu macam komoditi atau produk, kemungkinan terjadi pertukaran bau/aroma. Contoh: apel tidak dapat didinginkan bersama-sama dengan seledri, kubis, ataupun bawang merah.

2. Kerusakan oleh bahan pendingin / refrigeran Bila lemari es menggunakan amonia sebagai refrigeran, misalnya terjadi kebocoran pada pipa dan ammonia masuk ke dalam ruang pendinginan, akan mengakibatkan perubahan warna pada bagian luar bahan yang didinginkan berupa warna coklat atau hitam kehijauan. Kalau proses ini berlangsung terus, maka akan diikuti proses pelunakan jaringan-jaringan buah. Sebagai contoh : suatu ruangan pendingin yang mengandung amonia sebanyak 1 % selama kurang dari 1 jam, akan dapat merusak apel, pisang, atau bawang merah yang disimpan di dalamnya.

3. Kehilangan air dari bahan yang didinginkan akibat pengeringan

Kerusakan ini terjadi pada bahan yang dibekukan tanpa dibungkus atau yang dibungkus dengan pembungkus yang kedap uap air serta waktu membungkusnya masih banyak ruang-ruang yang tidak terisi bahan. Pengeringan setempat dapat menimbulkan gejala yang dikenal dengan nama freeze burn , yang terutama terjadi pada daging sapi dan daging unggas yang dibekukan. Pada daging unggas, hal ini tampak sebagai bercak-bercak yang transparan atau bercak-bercak yang berwarna putih atau kuning kotor.

Freeze burn disebabkan oleh sublimasi setempat kristal-kristal es melalui janganjaringan permukaan atau kulit. Maka terjadilah ruangan-ruangan kecil yang berisi udara, yang menimbulkan refleksi cahaya dan menampakkan warna-warna tersebut. Akibat terjadinya

freeze burn, maka akan terjadi perubahan rasa pada bahan , selanjutnya diikuti dengan proses denaturasi protein.

4. Denaturasi protein

Denaturasi protein berarti putusnya sejumlah ikatan air dan berkurangnya kadar protein yang dapat diekstrasi dengan larutan garam. Gejala denaturasi protein terjadi pada daging, ikan, dan produk-produk air susu. Proses denaturasi menimbulkan perubahan-perubahan rasa dan bau, serta perubahan konsistensi (daging menjadi liat atau kasap). Semua bahan yang dibekukan, kecuali es krim, sebelum dikonsumsi dilakukan thawing, maka untuk bahan yang telah mengalami denaturasi protein pada waktu pencairan kembali, air tidak dapat diabsorpsi (diserap) kembali. Tekstur liat yang terjadi disebabkan oleh membesarnya molekul-molekul.

http://ikl-mdo.blogspot.com/2014/05/pengawetan-makanan-dengan-suhu-rendah.html

Pengaruh dari Pembekuan

a. Pengaruh Pembekuan terhadap Jaringan

Makanan tidak mempunyai titik beku yang pasti, tetapi akan membeku pada kisaran suhu tergantung pada kadar air dan komposisi sel. Kurva suhu waktu pembekuan umumnya menunjukkan garis datar (plataeau) antara 00 C dan 50 C berkaitan dengan perubahan (fase) air menjadi es, kecuali jika kecepatan pembekuan sangat tinggi. Telah ditunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk melampaui daerah pembekuan ini mempunyai pengaruh yang nyata pada mutu beberapa makanan beku. Umumnya telah diketahui bahwa pada tahapan ini terjadi kerusakan sel dan struktur yang irreversible yang mengakibatkan mutu menjadi jelek setelah pencairan, terjadi khususnya sebagai hasil pembentukan kristal es yang besar dan perpindahan air selama pembekuan dari dalam sel ke bagian luar sel yang dapat mengakibatkan kerusakan sel karena pengaruh tekanan osmotis. Pembekuan yang cepat dan penyimpanan dengan fluktuasi suhu yang tidak terlalu besar, akan membentuk kristal-kristal es kecil di dalam sel dan akan mempertahankan jaringan dengan kerusakan minimum pada membran sel.

b. Pengaruh Pembekuan terhadap Mikroorganisme

Pertumbuhan mikroorganisme dalam makanan pada suhu di bawah kira-0oC belum dapat diketahui dengan pasti. Jadi penyimpanan makanan beku kira -12-18 0C di bawahnya akan mencegah kerusakan mikrobologis, dengan persyaratan tidak terjadi perubahan suhu yang besar. Mikroorganisme psikofilik mempunyai kemampuan untuk tumbuh pada suhu 0-5 o C. Jadi penyimpanan yang lama pada suhu-lemari es baik sebelum atau sesudah pembekuan dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan oleh mikroba. Walaupun jumlah mikroba biasanya menurun selama pembekuan dan penyimpanan beku (kecuali spora), makanan beku tidak steril dan acapkali cepat membusuk seperti produk yang tidak dibekukan jika suhu cukup tinggi dan lama penyimpanan pada suhu tersebut cukup lama. embekuan dan penyimpanan makanan beku juga mempunyai pengaruh yan nyata pada kerusakan sel mikroba. Jika sel yang rusak atau luka tersebut mendapat kesempatan menyembuhkan dirinya, maka pertumbuhan yang cepat akan terjadi jika lingkungan sekitarnya memungkinkan.

c. Pengaruh Pembekuan terhadap Protein

Pembekuan hanya menyebabkan sedikit perubahan nilai gizi protein,.Hal ini dapat dilihat dalam proses pendadihan bahan-bahan yang berprotein terutama selama pembekuan dan pencairan yang berulang-ulang. Walaupun nilai biologis protein yang mengalami denaturasi, sebagai bahan pangan manusia, tidak banyak berbeda dengan protein asli, kenampakan dan kualitas bahan pangan tersebut mungkin akan berubah sama sekali karena perlakuan-perlakuan yang demikian. Selama penyimpanan beku jika seandainya enzim tidak diinaktifkan, proteolisis mungkin terjadi di dalam jaringan hewan.

d. Pengaruh Pembekuan terhadap Enzim

Aktivitas enzim tergantung pada suhu. Aktivitas enzim mempunyai pH optimum dan dipengaruhi oleh kadar substrat. Aktivitas suatu enzim dapat dirusakan pada suhu mendekati 100-2000F. Walaupun kecepatan reaksinya sangat rendah pada suhu tersebut. Sistem enzim hewan cenderung mempunyai kecepatan reaksi optimum. Sistem enzim tanaman enderung mempunyai suhu optimum suhu sekitar 98 0 F atau sedikit lebih rendah. Pembekuan menghentikan aktivitas mikrobiologis. Aktivitas enzim hanya dihambat oleh suhu pembekuan. Pengendalian enzim yang termudah dapat dikerjakan dengan merusak dengan perlakuan pemanasan yang pendek (balansing) sebelum pembekuan dan penyimpanan.

e. Pengaruh Pembekuan terhadap Lemak

Deteriorasi oksidatif lemak dan minyak bukanlah hal yang asing lagi pada bahan pangan. Lemak dalam jaringan ikan cenderung lebih cepat menjadi tengik daripada lemak dalam jaringan hewan. Pada suhu 100C berkembang dalam jaringan berlemak yang beku sangat berkurang. Lemak yang tengik cenderung mempunyai nilai gizi yang lebih rendah daripada lemak yang segar. Untuk mencegah proses tersebut maka proses pembekuan merupakan pencegahan yang sangat baik hampir pada semua makanan berlemak.

f. Pengaruh Pembekuan terhadap Vitamin

Kehilangan vitamin-vitamin berlangsung terus sepanjang pelaksanaan pengolahan, misalnya selama blansing dan pencucian, pemotongan dan penggilingan. Terkenanya jaringan-jaringan oleh udara akan menyebabkan hilangnya vitamin C karena oksidasi. Umumnya kehilangan vitamin C terjadi bilamana jaringan dirusak dan terkena udara. Selama penyimpanan dalam keadaan beku kehilangan vitamin C akan berlangsung terus. Makin tinggi suhu suhu penyimpanan makin besar terjadinya kerusakan zat gizi. Dalam bahan pangan beku kehilangan yang lebih besar dijumpai terutama pada vitamin C daripada vitamin yang lain. Blansing untuk menginaktifkan enzim adalah penting untuk melindungi tidak hanya vitamin-vitamin akan tetapi juga kualitas bahan pangan beku pada umumnya. Secara komersial sudah lama dilakukan penambahan asam askorbat pada buah-buahan sebelum pembekuan guna melindungi kualitas.

Vitamin B1 berfungsi menginaktifkan enzim. Kehilangan lebih lanjut tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit selama penyimpanan beku pada suhu dibawah nol pada buah-buahan, sayuran, daging, dan unggas. Selama preparasi untuk pembekuan kandungan dalam bahan pangan menjadi berkurang, akan tetapi selama vitamin B2 penyimpanan beku kerusakan zat gizi hanya sedikit atau tidak rusak sama sekali.

Vitamin-vitamin yang larut dalam lemak dan karoten sebagai prekusor vitamin A selama pembekuan bahan pangan mengalamin sedikit perubahan, walaupun terjadi kehilangan selama penyimpanan. Blansing pada jaringan tanaman dapat memperbaiki stabilitas penyimpanan karoten. Penyimpanan bahan pangan dalam keadaan beku tanpa dikemas dapat menjurus ke arah terjadinya oksidasi dan perusakan sebagian besar zat gizi, termasuk vitamin.

g. Pengaruh Pembekuan terhadap Parasit

Pembekuan bahan pangan mempunyai keuntungan dalam mematikan parasit. Contoh yang terbaik dalam hal ini kita jumpai dalam mematikan Trichinella spiralis dengan pembekuan. Penurunan suhu bahan pangan yang terkena infeksi oF atau lebih rendah akan mematikan semua tingkatan kehidupan sampai 0organisme tersebut. Bahan pangan yang dibekukan tidak cocok untuk pertumbuhan parasit dan kenyataan bahwa infestasi oleh insekta tidak pernah terjadi.

6. Metode Pembekuan

Metode yang umum digunakan adalah :

a. Penggunaan udara dingin yang ditiupkan atau gas lain dengan suhu rendah kontak langsung dengan makanan, misalnya dengan alat-alat pembeku tiup (blast), terowongan (tunnel), bangku fluidisasi (fluidised bed), spiral, tali (belt) dan lain-lain.

b. Kontak langsung misalnya alat pembeku lempeng (plate freezer), di mana makanan atau cairan yang telah dikemas kontak dengan permukaan logam (lempengan, silindris) yang telah didinginkan dengan mensirkulasi cairan pendingin (alat pembeku berlempeng banyak).

c. Perendaman langsung makanan ke dalam cairan pendingin, atau menyemprotkan cairan pendingin di atas makanannya (misalnya nitrogen cair dan freon, larutan gula atau garam).

Metoda pembekuan yang dipilih untuk setiap produk tergantung pada :

- Mutu produk dan tingkat pembekuan yang didinginkan .

- Tipe dan bentuk produk , pengemasan , dan lain-lain.

- Fleksibilitas yang dibutuhkan dalam operasi pembekuan.

- Biaya pembekuan untuk teknik alternatif.

http://wildankesumaputra.blogspot.com/2012/05/pengawetan-dengan-suhu-rendah.html

Kehilangan mutu dan kerusakan pangan disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut:

pertumbuhan mikroba yang menggunakan pangan sebagai substrat untuk memproduksi toksin didalam pangan;

katabolisme dan pelayuan (senescence) yaitu proses pemecahan dan pematangan yang dikatalisis enzim indigenus;

reaksi kimia antar komponen pangan dan/atau bahan-bahan lainnya dalam lingkungan penyimpanan;

kerusakan fisik oleh faktor lingkungan (kondisi proses maupun penyimpanan) dan

Kontaminasi serangga, parasit dan tikus.

Untuk mengontrol kerusakan kita harus membuat kondisi yang dapat menghambat terjadinya reaksi yang tidak dikehendaki. Secara umum, penyebab utama kerusakan produk susu, daging dan unggas adalah mikroorganisme sementara penyebab utama kerusakan buah dan sayur pada tahap awal adalah proses pelayuan (senescence) dan pengeringan (desiccation) yang kemudian diikuti oleh aktivitas mikroorganisme. Prinsip pengawetan pangan ada tiga, yaitu:

Mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial;

Mencegah atau memperlambat laju proses dekomposisi (autolisis) bahan pangan; dan

Mencegah kerusakan yang disebabkan oleh faktor lingkungan termasuk serangan hama. Mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial dapat dilakukan dengan cara:

mencegah masuknya mikroorganisme (bekerja dengan aseptis);

mengeluarkan mikroorganisme, misalnya dengan proses filtrasi;

menghambat pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme, misalnya dengan penggunaan suhu rendah, pengeringan, penggunaan kondisi anaerobik atau penggunaan pengawet kimia;

membunuh mikroorganisme, misalnya dengan sterilisasi atau radiasi.

Pengolahan (pengawetan) dilakukan untuk memperpanjang umur simpan (lamanya suatu produk dapat disimpan tanpa mengalami kerusakan) produk pangan. Proses pengolahan apa yang akan dilakukan, tergantung pada berapa lama umur simpan produk yang diinginkan, dan berapa banyak perubahan mutu produk yang dapat diterima. Berdasarkan target waktu pengawetan, maka pengawetan dapat bersifat jangka pendek atau bersifat jangka panjang.

Pengawetan jangka pendek dapat dilakukan dengan beberapa cara misalnya penanganan aseptis, penggunaan suhu rendah (